В будущем фитнес-гаджеты смогут управлять работой генов человека

В будущем фитнес-гаджеты смогут управлять работой генов человека

Современные гаджеты, такие как, например, фитнес-браслеты или смарт-часы, обладают множеством полезных для здоровья функций. Например, они могут измерять пульс, уровень кислорода в крови, подсчитывают количество сделанных шагов и т.д. Однако все их функции сводятся к мониторингу различных показателей организма и подсказкам. Сами они, конечно же, никакого терапевтического эффекта оказывать не могут. Однако со временем ситуация может измениться. В Швейцарии ученые разработали технологию, которая позволяет при помощи небольших импульсов электричества управлять работой генов. Этот значит, что в будущем устройства смогут управлять различными процессами в организме в нужный момент, например, вызывать выработку инсулина при сахарном диабете. Технология уже показала эффективность в лабораторных условиях.

Ученые смогли управлять генами при помощи электрических разрядов

Как работает технология управления генами

В своем исследовании ученые при помощи небольших электрических импульсов смогли вызвать выработку инсулина, правда, пока только у мышей. Однако поджелудочная железа грызунов имела человеческие ткани. Для этого клетки поджелудочной железы человека были имплантированы грызунам. Поэтому результаты исследования действительно можно назвать успешными и перспективными.

Свою технологию авторы назвали “электрогенетическим интерфейсом”. Она позволяет управлять различными генами, благодаря чему может использоваться не только для выработки инсулина, но и управления другими процессами в организме.

Как поясняют сами ученые, постоянный ток (DC) способен генерировать нетоксичные уровни активных форм кислорода. Эти молекулы, при правильном их использовании, способны запускать процесс, позволяющий влиять на эпигенетические молекулы. Таким образом можно активировать работу генов или, наоборот, подавлять ее. О том, что такое эпигенетика, мы рассказывали в статье об однояйцевых близнецах и биологическом возрасте.

Как работает технология управления генами. Ученые испытали прибор на мышах с «человеческой» поджелудочной железой. Фото.

Ученые испытали прибор на мышах с «человеческой» поджелудочной железой

Как известно, люди рождаются с определенным набором генов, которые изменить нельзя. Причем этот генетический код остается практически неизменным в течение всей жизни. Однако с возрастом может меняться способ активации генов, или экспрессии. Проще говоря, гены перестают включаться тогда, когда нужно из-за изменений в организме, которые происходят на генетическом уровне. Технология же, разработанная учеными, фактически, позволяет отменять эти изменения.

Работой генов смогут управлять компактные гаджеты

Для исследования ученые использовали мышей с диабетом 1 типа. При помощи своей технологии они смогли привести уровень сахара грызунов в норму, о чем сообщается в журнале Nature Metabolism. По словам самих исследователей, они объединили цифровые технологии гаджетов и аналоговые технологии живого организма.

Результаты говорят о том, что технология может помочь людям, больным диабетом. Искусственно стимулировать работу собственной железы, согласитесь, гораздо лучше, чем использовать электронную поджелудочную железу. Напомним, что сейчас это особенно актуально, так как по некоторым прогнозам к 2050 году диабетом могут заболеть 1,3 миллиарда человек на планете. Причем количество случаев резко стало увеличиваться после пандемии COVID-19. Правда, технология еще далека от того, чтобы внедрять ее в фитнес-браслеты, которые смогут решать проблему диабета.

Работой генов смогут управлять компактные гаджеты. Прибор для активации генов нормализовал уровень сахара в крови мышей. Фото.

Прибор для активации генов нормализовал уровень сахара в крови мышей

Ученым еще предстоит поработать над тем, чтобы система работала в компактном гаджете. Однако теоретически это вполне возможно. Самое главное, что разработанное ими устройство требуется очень мало электричества. К примеру, обычных “пальчиковых” батареек формата АА вполне достаточно, чтобы прибор работал в течение пяти лет при подаче электрических импульсов раз в сутки.

Также ученые собираются работать над тем, чтобы расширить возможности своего изобретения. То есть они хотят, чтобы электрогенетический интерфейс мог избавить людей не только от диабета, но и других проблем со здоровьем. По их мнению, это позволит носимым фитнес гаджеты в будущем напрямую управлять метаболическими процессами в организме, что позволит улучшать здоровье людей.

Напоследок напомним, что в ученые также активно работают над разработкой методов лечения диабета. Один из таких методов оказался эффективным еще и против ожирения. Правда, все эти эксперименты проводятся пока только на животных.